保护数据隐私的选择问题处理方法与流程

技术特征：

1.一种保护数据隐私的选择问题处理方法，其中，所述选择问题被描述为：当条件元素a＝1时，选择目标结果元素x；当条件元素a＝0时，选择0；参与所述选择问题的两方中的任一方记为第一方，所述两方中的另一方记为第二方，条件元素a的第一分片a0和目标结果元素x的第一分片x0保存于第一方的设备，条件元素a的第二分片a1和目标结果元素x的第二分片x1保存于第二方的设备，条件元素a属于第一商群，目标结果元素x属于第二商群；所述选择问题等效于计算条件元素a的模转换结果i(a)和目标结果元素x的乘积i(a)x，其中，i()表示将属于所述第一商群的输入保持值不变转换至所述第二商群的运算；所述方法由第一方的设备执行，其包括：

获得第一随机数的第一分片第二随机数的第一分片第一随机数的模转换结果的第一分片b0和乘积的第一分片c0，其中，第一随机数属于所述第一商群，第二随机数属于所述第二商群；

计算条件元素a的第一分片a0与第一随机数的第一分片的差值，得到条件元素a与第一随机数的差值δa的第一分片δa0；计算目标结果元素x的第一分片x0与第二随机数的第一分片的差值，得到目标结果元素x与第二随机数的差值δx的第一分片δx0；

将差值δa的第一分片δa0和差值δx的第一分片δx0发送给第二方的设备，从第二方的设备接收差值δa的第二分片δa1和差值δx的第二分片δx1；

基于差值δa的第一分片δa0、差值δa的第二分片δa1、差值δx的第一分片δx0、差值δx的第二分片δx1、模转换结果的第一分片b0、乘积的第一分片c0和第二随机数的第一分片计算乘积i(a)x的第一分片。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述基于差值δa的第一分片δa0、差值δa的第二分片δa1、差值δx的第一分片δx0、差值δx的第二分片δx1、模转换结果的第一分片b0、乘积的第一分片c0和第二随机数的第一分片计算乘积i(a)x的第一分片，包括：

求和差值δa的第一分片δa0和第二分片δa1，得到差值δa；求和差值δx的第一分片δx0、和第二分片δx1，得到差值δx；

计算目标系数(-1)^δa、差值δx和模转换结果的第一分片b0的乘积，得到第一乘积项；

计算目标系数(-1)^δa和乘积的第一分片c0的乘积，得到第二乘积项；

计算差值δa的模转换结果i(δa)和第二随机数的第一分片的乘积，得到第三乘积项；

求和所述第一乘积项、所述第二乘积项和所述第三乘积项，得到乘积i(a)x的第一分片。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述基于差值δa的第一分片δa0、差值δa的第二分片δa1、差值δx的第一分片δx0、差值δx的第二分片δx1、模转换结果的第一分片b0、乘积的第一分片c0和第二随机数的第一分片计算乘积i(a)x的第一分片，包括：

求和差值δa的第一分片δa0和第二分片δa1，得到差值δa；求和差值δx的第一分片δx0、和第二分片δx1，得到差值δx；

计算目标系数(-1)^δa、差值δx和模转换结果的第一分片b0的乘积，得到第一乘积项；

计算目标系数(-1)^δa和乘积的第一分片c0的乘积，得到第二乘积项；

计算差值δa的模转换结果i(δa)和第二随机数的第一分片的乘积，得到第三乘积项；

计算差值δa的模转换结果i(δa)和差值δx的乘积，得到第四乘积项；

求和所述第一乘积项、所述第二乘积项、所述第三乘积项以及第四乘积项，得到乘积i(a)x的第一分片。

4.如权利要求1所述的方法，其中，所述获得第一随机数的第一分片第二随机数的第一分片第一随机数的模转换结果的第一分片b0和乘积的第一分片c0，包括：

利用伪随机函数生成第一随机数的第一分片第二随机数的第一分片第一随机数的模转换结果的第一分片b0和乘积的第一分片c0；

或者，利用伪随机函数生成第一随机数的第一分片和第二随机数的第一分片从第三方服务器接收模转换结果的第一分片b0和/或乘积的第一分片c0。

5.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一商群为z/2z，所述第二商群为z/2^kz，其中，z表示整数群，k为正整数。

6.一种保护数据隐私的选择问题处理系统，其中，所述选择问题被描述为：当条件元素a＝1时，选择目标结果元素x；当条件元素a＝0时，选择0；参与所述选择问题的两方中的任一方记为第一方，所述两方中的另一方记为第二方，条件元素a的第一分片a0和目标结果元素x的第一分片x0保存于第一方的设备，条件元素a的第二分片a1和目标结果元素x的第二分片x1保存于第二方的设备，条件元素a属于第一商群，目标结果元素x属于第二商群；所述选择问题等效于计算条件元素a的模转换结果i(a)和目标结果元素x的乘积i(a)x，其中，i()表示将属于所述第一商群的输入保持值不变转换至所述第二商群的运算；所述系统在第一方的设备上实现，其包括：

第一获得模块，用于获得第一随机数的第一分片第二随机数的第一分片第一随机数的模转换结果的第一分片b0和乘积的第一分片c0，其中，第一随机数属于所述第一商群，第二随机数属于所述第二商群；

第一计算模块，用于计算条件元素a的第一分片a0与第一随机数的第一分片的差值，得到条件元素a与第一随机数的差值δa的第一分片δa0；计算目标结果元素x的第一分片x0与第二随机数的第一分片的差值，得到目标结果元素x与第二随机数的差值δx的第一分片δx0；

第一交换模块，用于将差值δa的第一分片δa0和差值δx的第一分片δx0发送给第二方的设备，从第二方的设备接收差值δa的第二分片δa1和差值δx的第二分片δx1；

第二计算模块，用于基于差值δa的第一分片δa0、差值δa的第二分片δa1、差值δx的第一分片δx0、差值δx的第二分片δx1、模转换结果的第一分片b0、乘积的第一分片c0和第二随机数的第一分片计算乘积i(a)x的第一分片。

7.一种保护数据隐私的选择问题处理装置，其中，包括处理器和存储设备，所述存储设备用于存储指令，当所述处理器执行指令时，实现如权利要求1～5中任一项所述的方法。

8.一种保护数据隐私的选择问题处理方法，其中，所述选择问题被描述为：当条件元素a＝1时，选择第一结果元素m；当条件元素a＝0时，选择第二结果元素n；参与所述选择问题的两方中的任一方记为第一方，所述两方中的另一方记为第二方，条件元素a的第一分片a0、第一结果元素m的第一分片m0和第二结果元素n的第一分片n0保存于第一方的设备，条件元素a的第二分片a1、第一结果元素x的第二分片x1、第一结果元素m的第二分片m1和第二结果元素n的第二分片n1保存于第二方的设备，条件元素a属于第一商群，第一结果元素m和第二结果元素n属于第二商群；所述选择问题等效于计算目标多项式i(a)(m-n)+n，其中，i()表示将属于所述第一商群的输入保持值不变转换至所述第二商群的运算；所述方法由第一方的设备执行，其包括：

计算第一结果元素m的第一分片m0与第二结果元素n的第一分片n0的差值，得到目标结果元素x的第一分片x0；

获得第一随机数的第一分片第二随机数的第一分片第一随机数的模转换结果的第一分片b0和乘积的第一分片c0，其中，第一随机数属于所述第一商群，第二随机数属于所述第二商群；

计算条件元素a的第一分片a0与第一随机数的第一分片的差值，得到条件元素a与第一随机数的差值δa的第一分片δa0；计算目标结果元素x的第一分片x0与第二随机数的第一分片的差值，得到目标结果元素x与第二随机数的差值δx的第一分片δx0；

将差值δa的第一分片δa0和差值δx的第一分片δx0发送给第二方的设备，从第二方的设备接收差值δa的第二分片δa1和差值δx的第二分片δx1；

基于差值δa的第一分片δa0、差值δa的第二分片δa1、差值δx的第一分片δx0、差值δx的第二分片δx1、模转换结果的第一分片b0、乘积的第一分片c0和第二随机数的第一分片计算乘积i(a)x的第一分片；

求和乘积i(a)x的第一分片和第二结果元素n的第一分片n0，得到所述目标多项式的第一分片。

9.如权利要求8所述的方法，其中，所述基于差值δa的第一分片δa0、差值δa的第二分片δa1、差值δx的第一分片δx0、差值δx的第二分片δx1、模转换结果的第一分片b0、乘积的第一分片c0和第二随机数的第一分片计算乘积i(a)x的第一分片，包括：

求和差值δa的第一分片δa0和第二分片δa1，得到差值δa；求和差值δx的第一分片δx0、和第二分片δx1，得到差值δx；

计算目标系数(-1)^δa、差值δx和模转换结果的第一分片b0的乘积，得到第一乘积项；

计算目标系数(-1)^δa和乘积的第一分片c0的乘积，得到第二乘积项；

计算差值δa的模转换结果i(δa)和第二随机数的第一分片的乘积，得到第三乘积项；

求和所述第一乘积项、所述第二乘积项和所述第三乘积项，得到乘积i(a)x的第一分片。

10.如权利要求8所述的方法，其中，所述基于差值δa的第一分片δa0、差值δa的第二分片δa1、差值δx的第一分片δx0、差值δx的第二分片δx1、模转换结果的第一分片b0、乘积的第一分片c0和第二随机数的第一分片计算乘积i(a)x的第一分片，包括：

求和差值δa的第一分片δa0和第二分片δa1，得到差值δa；求和差值δx的第一分片δx0、和第二分片δx1，得到差值δx；

计算目标系数(-1)^δa、差值δx和模转换结果的第一分片b0的乘积，得到第一乘积项；

计算目标系数(-1)^δa和乘积的第一分片c0的乘积，得到第二乘积项；

计算差值δa的模转换结果i(δa)和第二随机数的第一分片得到第三乘积项；

计算差值δa的模转换结果i(δa)和差值δx的乘积，得到第四乘积项；

求和所述第一乘积项、所述第二乘积项、所述第三乘积项以及第四乘积项，得到乘积i(a)x的第一分片。

11.如权利要求8所述的方法，其中，所述获得第一随机数的第一分片第二随机数的第一分片第一随机数的模转换结果的第一分片b0和乘积的第一分片c0，包括：

利用伪随机函数生成第一随机数的第一分片第二随机数的第一分片第一随机数的模转换结果的第一分片b0和乘积的第一分片c0；

或者，利用伪随机函数生成第一随机数的第一分片和第二随机数的第一分片从第三方服务器接收模转换结果的第一分片b0和/或乘积的第一分片c0。

12.如权利要求8所述的方法，其中，所述第一商群为z/2z，所述第二商群为z/2ⁿz，其中，z表示整数群，n为正整数。

13.一种保护数据隐私的选择问题处理系统，其中，所述选择问题被描述为：当条件元素a＝1时，选择第一结果元素m；当条件元素a＝0时，选择第二结果元素n；参与所述选择问题的两方中的任一方记为第一方，所述两方中的另一方记为第二方，条件元素a的第一分片a0、第一结果元素m的第一分片m0和第二结果元素n的第一分片n0保存于第一方的设备，条件元素a的第二分片a1、第一结果元素x的第二分片x1、第一结果元素m的第二分片m1和第二结果元素n的第二分片n1保存于第二方的设备，条件元素a属于第一商群，第一结果元素m和第二结果元素n属于第二商群；所述选择问题等效于计算目标多项式i(a)(m-n)+n，其中，i()表示将属于所述第一商群的输入保持值不变转换至所述第二商群的运算；所述系统在第一方的设备上实现，其包括：

第三计算模块，用于计算第一结果元素m的第一分片m0与第二结果元素n的第一分片n0的差值，得到目标结果元素x的第一分片x0；

第二获得模块，用于获得第一随机数的第一分片第二随机数的第一分片第一随机数的模转换结果的第一分片b0和乘积的第一分片c0，其中，第一随机数属于所述第一商群，第二随机数属于所述第二商群；

第四计算模块，用于计算条件元素a的第一分片a0与第一随机数的第一分片的差值，得到条件元素a与第一随机数的差值δa的第一分片δa0；计算目标结果元素x的第一分片x0与第二随机数的第一分片的差值，得到目标结果元素x与第二随机数的差值δx的第一分片δx0；

第二交换模块，用于将差值δa的第一分片δa0和差值δx的第一分片δx0发送给第二方的设备，从第二方的设备接收差值δa的第二分片δa1和差值δx的第二分片δx1；

第五计算模块，用于基于差值δa的第一分片δa0、差值δa的第二分片δa1、差值δx的第一分片δx0、差值δx的第二分片δx1、模转换结果的第一分片b0、乘积的第一分片c0和第二随机数的第一分片计算乘积i(a)x的第一分片；

第六计算模块，用于求和乘积i(a)x的第一分片和第二结果元素n的第一分片n0，得到所述目标多项式的第一分片。

14.一种保护数据隐私的选择问题处理装置，其中，包括处理器和存储设备，所述存储设备用于存储指令，当所述处理器执行指令时，实现如权利要求8～12中任一项所述的方法。

技术总结
本说明书实施例公开了保护数据隐私的选择问题处理方法，涉及多方安全计算。对于参与选择问题的任一方，所述方法包括：获得第一随机数的分片、第二随机数的分片、第一随机数的模转换结果的分片和乘积的分片；计算条件元素a的分片与第一随机数的分片的差值，得到a与的差值Δa的分片；计算目标结果元素x的分片与第二随机数的分片的差值，得到与的差值Δx的分片；与另一方交换差值Δa的分片和差值Δx的分片；基于差值Δa的各分片、差值Δx的各分片、模转换结果的分片、乘积的分片和第二随机数的分片，计算乘积I(a)x的分片，以获得选择结果的分片。

技术研发人员：张祺智;李漓春;殷山
受保护的技术使用者：支付宝(杭州)信息技术有限公司
技术研发日：2021.03.31
技术公布日：2021.07.23